不均勻光照下光伏系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤與控制研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人口數(shù)量的不斷增長，人類對能源的依賴越來越明顯，同時化石燃料的不斷減少甚至枯竭，環(huán)境的日益惡化，使得人類面臨著嚴(yán)重的能源危機(jī)，發(fā)展可再生能源已迫在眉睫。太陽能是綠色可再生能源，隨著光伏發(fā)電技術(shù)的不斷完善，越來越受到人們的關(guān)注。本文主要研究了不均勻光照條件下的最大功率點(diǎn)跟蹤算法、DC/DC變換器的控制以及并網(wǎng)逆變器PQ控制等相關(guān)內(nèi)容。具體工作從以下幾個方面研究:
　　本文首先建立均勻光照和不均勻光照條件下的光伏電

2、池等效電路和數(shù)學(xué)模型，并搭建光伏陣列仿真模型，對不同光照強(qiáng)度和溫度下的輸出特性進(jìn)行分析;對均勻光照和不均勻光照條件下的輸出特性進(jìn)行仿真，并分析了其多峰特性。
　　通過仿真分析了遺傳算法、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和改進(jìn)PSO-模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法各自的優(yōu)缺點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上提出了基于PSO-模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)“教與學(xué)”優(yōu)化算法，該算法對基本“教與學(xué)”優(yōu)化算法的初值設(shè)定范圍、“教”階段和“學(xué)”階段系數(shù)分別進(jìn)行了改進(jìn)，使得算法收斂速度、精度和穩(wěn)定性顯著提高

3、。
　　針對滑模變結(jié)構(gòu)控制中的抖振問題，提出了一種基于ITLBO的混合滑模變結(jié)構(gòu)控制方法。分別對采用基于ITLBO的混合滑模變結(jié)構(gòu)控制方法和采用傳統(tǒng)的滑模變結(jié)構(gòu)控制方法進(jìn)行了建模和仿真，對比仿真結(jié)果，證明提出的基于ITLBO的混合滑模變結(jié)構(gòu)控制方法的優(yōu)越性，該控制方法比傳統(tǒng)的控制方法能更快速的跟蹤到最大功率點(diǎn)，并且具有更小的超調(diào)量和調(diào)整時間。
　　提出了基于PSO算法和Prony算法的抖振波檢測新算法PSO-Prony算法。

4、詳細(xì)分析了PSO-Prony算法的基本原理和參數(shù)求解過程，并通過諧波曲線擬合測試PSO-Prony算法的性能，結(jié)果證明該方法穩(wěn)定性、精度和抗噪性能優(yōu)越。將PSO-Prony算法應(yīng)用于滑模變結(jié)構(gòu)的抖振波消除中，使得最大功率點(diǎn)跟蹤輸出值恒定，而不會出現(xiàn)波動的情況。
　　建立了PQ控制的仿真模型，通過仿真驗(yàn)證了PQ控制器的有效性。最后，將帶MPPT的光伏電池模型接入PQ控制器中建立了相應(yīng)仿真模型，并實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)PQ控制。通過仿真驗(yàn)證了帶MP